Si inaugura oggi, 23 ottobre, ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell’INFN l’esperimento CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events), il più grande rivelatore criogenico mai costruito, concepito per studiare le proprietà dei neutrini. Nei primi due mesi di presa dati, l’esperimento ha funzionato con una precisione straordinaria, soddisfacendo pienamente le aspettative dei fisici che lo hanno realizzato.
Grazie alla notevole precisione raggiunta in questa prima fase, CUORE è già riuscito a restringere significativamente la regione in cui cercare il rarissimo fenomeno del doppio decadimento beta senza emissione di neutrini, principale obiettivo scientifico dell’esperimento. Rivelare questo processo consentirebbe non solo di determinare la massa dei neutrini, ma anche di dimostrare la loro eventuale natura di particelle di Majorana, fornendo una possibile spiegazione alla prevalenza della materia sull’antimateria nell’universo.
Il risultato di CUORE è stato possibile anche grazie al significativo coinvolgimento di un gruppo di studenti, ricercatori e tecnici Genovesi, che hanno dato un fondamentale contributo in tutte le fasi dell'esperimento, al quale partecipano dal 2004. Il gruppo Genovese e' composto da Alice Campani, Sergio Di Domizio, Laura Marini e Marco Pallavicini, del Dipartimento di Fisica dell'Università di Genova, e da Andrea Bersani, Alessio Caminata, Massimo Cariello e Roberto Cereseto, della sezione di Genova dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
Il rivelatore di CUORE è un gigante di 741 chili realizzato con una tecnologia basata su cristalli cubici ultrafreddi di tellurite progettati per funzionare a temperature bassissime: 10 millesimi di grado sopra lo zero assoluto (–273,15 °C). La sua struttura è formata da 19 torri costituite ciascuna da 52 cristalli di tellurite purificata da qualunque contaminante. La più ardita sfida tecnologica affrontata dall’esperimento è stata la realizzazione del criostato in grado di mantenere a pochi millesimi di grado sopra lo zero assoluto le 19 torri sospese al suo interno. L’esperimento lavora in condizioni ambientali di estrema purezza, in particolare di bassissima radioattività. Il criostato è, infatti, schermato dalla pioggia di particelle che provengono dal cosmo sia dai 1400 metri di roccia del massiccio del Gran Sasso sia da uno speciale scudo protettivo realizzato grazie alla fusione di lingotti di piombo recuperati da una nave romana affondata oltre 2000 anni fa, al largo delle coste della Sardegna. Anche gli altri componenti del rivelatore, come ad esempio i supporti in rame che sostengono le torri, sono stati preparati in condizioni di bassissima radioattività e sono stati assemblati evitando qualsiasi contatto con l’aria per impedire contaminazioni provenienti dall’ambiente.
CUORE è un esperimento di altissima precisione che impiega una tecnologia unica al mondo e la sua costruzione ha richiesto oltre dieci anni di lavoro.
L’esperimento è una collaborazione internazionale formata da oltre 150 scienziati provenienti da 25 istituzioni prevalentemente italiane e americane. Per l’Italia partecipa l’INFN con le sezioni di Bologna, Genova, Milano Bicocca, Padova e Roma1, oltre ai Laboratori Nazionali di Frascati, del Gran Sasso e di Legnaro. A queste si aggiungono le Università di Bologna, Genova, Milano Bicocca e Sapienza di Roma.